JP2003129958A - ロータリコンプレッサ - Google Patents

ロータリコンプレッサ

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JP2003129958A
JP2003129958A JP2001323757A JP2001323757A JP2003129958A JP 2003129958 A JP2003129958 A JP 2003129958A JP 2001323757 A JP2001323757 A JP 2001323757A JP 2001323757 A JP2001323757 A JP 2001323757A JP 2003129958 A JP2003129958 A JP 2003129958A
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rotary
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Haruhisa Yamazaki
晴久 山崎
Masaya Tadano
昌也 只野
Kenzo Matsumoto
兼三 松本
Masaru Matsuura
大 松浦
Kazuya Sato
里　　和哉
Takayasu Saito
隆泰 斎藤
Toshiyuki Ebara
俊行 江原
Satoru Imai
悟 今井
Atsushi Oda
淳志 小田
Takashi Sato
孝 佐藤
Hiroyuki Matsumori
裕之 松森
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒ガスの吐出脈動による騒音と振動を効果
的に抑制できるロータリコンプレッサを提供する。 【解決手段】 ロータリコンプレッサは、密閉容器内に
電動要素と、この電動要素の回転軸にて駆動される回転
圧縮要素を備えたものであって、回転圧縮要素を構成す
るためのシリンダと、このシリンダの開口面を閉塞する
と共に、中央に回転軸の軸受け５４Ａを有する上部支持
部材５４と、軸受け外側の上部支持部材に形成され、冷
媒流入部にてシリンダ内部と連通すると共に、吐出通路
１７１を備えた吐出消音室６２とを備え、この吐出消音
室を、複数の分割室６２Ａ〜６２Ｄと、これら複数の分
割室を相互に連通する狭幅の通路６２Ｅ・・とから構成
し、冷媒流入部及び吐出通路を、連通された両端の分割
室６２Ａ、６２Ｄにそれぞれ設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉容器内に電動
要素と、この電動要素にて駆動される回転圧縮要素を設
けてなるロータリコンプレッサにに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種ロータリコンプレッサ、特
に、内部中間圧型多段圧縮式のロータリコンプレッサで
は、第１の回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシ
リンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作に
より圧縮されて中間圧となりシリンダの高圧室側より吐
出ポート、吐出消音室を経て密閉容器内に吐出される。
そして、この密閉容器内の中間圧の冷媒ガスは第２の回
転圧縮要素の吸込ポートからシリンダの低圧室側に吸入
され、ローラとベーンの動作により２段目の圧縮が行な
われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側より吐出ポ
ート、吐出消音室を経て放熱器に流入し、放熱した後、
膨張弁で絞られて蒸発器で吸熱し、第１の回転圧縮要素
に吸入されるサイクルを繰り返す。
【０００３】係るロータリコンプレッサに、高低圧差の
大きい冷媒、例えば炭酸ガスの一例としての二酸化炭素
（ＣＯ2）を冷媒として用いた場合、冷媒圧力は高圧と
なる第２の回転圧縮要素で１２ＭＰａＧに達し、一方、
低段側となる第１の回転圧縮要素で８ＭＰａＧ（中間
圧）となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような内部中間圧
型多段圧縮式のロータリコンプレッサでは、各回転圧縮
要素を構成するシリンダの開口面を支持部材にてそれぞ
れ閉塞すると共に、この支持部材内に前記吐出消音室を
構成している。この場合、支持部材の中央には回転軸の
軸受けが構成されているため、吐出消音室は軸受けの外
側のスペースを利用して構成されることになる。
【０００５】このように限られたスペースで吐出消音室
は構成されるためにその容積は限られてくる。また、従
来では吐出消音室は一室で構成されていたため、冷媒ガ
スの吐出脈動を十分に吸収できず、騒音と振動を効果的
に抑制することができないと云う問題を有していた。
【０００６】本発明は、係る従来技術の課題を解決する
ために成されたものであり、冷媒ガスの吐出脈動による
騒音と振動を効果的に抑制できるロータリコンプレッサ
を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明のロータリ
コンプレッサは、密閉容器内に電動要素と、この電動要
素の回転軸にて駆動される回転圧縮要素を備えたもので
あって、回転圧縮要素を構成するためのシリンダと、こ
のシリンダの開口面を閉塞すると共に、中央に回転軸の
軸受けを有する支持部材と、軸受け外側の支持部材に形
成され、冷媒流入部にてシリンダ内部と連通すると共
に、冷媒流出部を備えた吐出消音室とを備え、この吐出
消音室を、複数の分割室と、これら複数の分割室を相互
に連通する狭幅の通路とから構成し、冷媒流入部及び冷
媒流出部を、連通された両端の分割室にそれぞれ設けた
ことを特徴とする。
【０００８】本発明によれば、密閉容器内に電動要素
と、この電動要素の回転軸にて駆動される回転圧縮要素
を備えたロータリコンプレッサにおいて、回転圧縮要素
を構成するためのシリンダと、このシリンダの開口面を
閉塞すると共に、中央に回転軸の軸受けを有する支持部
材と、軸受け外側の支持部材に形成され、冷媒流入部に
てシリンダ内部と連通すると共に、冷媒流出部を備えた
吐出消音室とを備え、この吐出消音室を、複数の分割室
と、これら複数の分割室を相互に連通する狭幅の通路と
から構成し、冷媒流入部及び冷媒流出部を、連通された
両端の分割室にそれぞれ設けたので、シリンダ内部で圧
縮され、冷媒流入部から吐出消音室内に流入した冷媒ガ
スは、複数の分割室とそれらを連通する狭幅の通路を次
々に通過して冷媒流出部から出ていく。
【０００９】これにより、冷媒ガスの脈動は各分割室と
狭幅の通路を通過する過程で効果的に吸収されるように
なり、ロータリコンプレッサの騒音と振動を効果的に抑
制することができるようになるものである。
【００１０】請求項２の発明のロータリコンプレッサ
は、上記において支持部材をシリンダと結合するための
複数のボルトを備え、吐出消音室の分割室を各ボルト間
に配置し、狭幅の通路を各ボルトの軸受け側に配置した
ことを特徴とする。
【００１１】請求項２の発明によれば、上記に加えて支
持部材をシリンダと結合するための複数のボルトを備
え、吐出消音室の分割室を各ボルト間に配置し、狭幅の
通路を各ボルトの軸受け側に配置したので、支持部材と
シリンダとを結合するボルト以外のスペースを効率良く
利用して吐出消音室の複数の分割室と狭幅の通路を形成
することができるようになるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明のロータリコンプレッサ
の実施例として、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３
４を備えた内部中間圧型多段（２段）圧縮式のロータリ
コンプレッサ１０の縦断面図、図２はロータリコンプレ
ッサ１０の正面図、図３ロータリコンプレッサ１０の側
面図、図４はロータリコンプレッサ１０のもう一つの縦
断面図、図５はロータリコンプレッサ１０の更にもう一
つの縦断面図、図６はロータリコンプレッサ１０の電動
要素１４部分の平断面図、図７はロータリコンプレッサ
１０の回転圧縮機構部１８の拡大断面図をそれぞれ示し
ている。
【００１３】各図において、１０は二酸化炭素（Ｃ
Ｏ2）を冷媒として使用する内部中間圧型多段圧縮式の
ロータリコンプレッサで、このロータリコンプレッサ１
０は鋼板からなる円筒状の密閉容器１２と、この密閉容
器１２の内部空間の上側に配置収納された電動要素１４
及びこの電動要素１４の下側に配置され、電動要素１４
の回転軸１６により駆動される第１の回転圧縮要素３２
（１段目）及び第２の回転圧縮要素３４（２段目）から
なる回転圧縮機構部１８にて構成されている。実施例の
ロータリコンプレッサ１０の高さ寸法は２２０ｍｍ（外
径１２０ｍｍ）、電動要素１４の高さ寸法は約８０ｍｍ
（外径１１０ｍｍ）、回転圧縮機構部１８の高さ寸法は
約７０ｍｍ（外径１１０ｍｍ）で、電動要素１４と回転
圧縮機構部１８との間隔は約５ｍｍとなっている。ま
た、第２の回転圧縮要素３４の排除容積は第１の回転圧
縮要素３２の排除容積よりも小さく設定されている。
【００１４】密閉容器１２は実施例では厚さ４．５ｍｍ
の鋼板より構成され、底部をオイル溜とし、電動要素１
４と回転圧縮機構部１８を収納する容器本体１２Ａと、
この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞する略椀状のエン
ドキャップ（蓋体）１２Ｂとで構成され、且つ、このエ
ンドキャップ１２Ｂの上面中心には円形の取付孔１２Ｄ
が形成されており、この取付孔１２Ｄには電動要素１４
に電力を供給するためのターミナル（配線を省略）２０
が取り付けられている。
【００１５】この場合、ターミナル２０の周囲のエンド
キャップ１２Ｂには、座押成形によって所定曲率の段差
部１２Ｃが環状に形成されている。また、ターミナル２
０は電気的端子１３９が貫通して取り付けられた円形の
ガラス部２０Ａと、このガラス部２０Ａの周囲に形成さ
れ、斜め外下方に鍔状に張り出した金属製の取付部２０
Ｂとから構成されている。取付部２０Ｂの厚さ寸法は
２．４±０．５ｍｍとされている。そして、ターミナル
２０は、そのガラス部２０Ａを下側から取付孔１２Ｄに
挿入して上側に臨ませ、取付部２０Ｂを取付孔１２Ｄの
周縁に当接させた状態でエンドキャップ１２Ｂの取付孔
１２Ｄ周縁に取付部２０Ｂを溶接することで、エンドキ
ャップ１２Ｂに固定されている。
【００１６】電動要素１４は、密閉容器１２の上部空間
の内周面に沿って環状に取り付けられたステータ２２
と、このステータ２２の内側に若干の間隙を設けて挿入
配置されたロータ２４とからなる。このロータ２４は中
心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定されてい
る。
【００１７】ステータ２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板
を積層した積層体２６と、この積層体２６の歯部に直巻
き（集中巻き）方式により巻装されたステータコイル２
８を有している（図６）。また、ロータ２４もステータ
２２と同様に電磁鋼板の積層体３０で形成され、この積
層体３０内に永久磁石ＭＧを挿入して構成されている。
【００１８】前記第１の回転圧縮要素３２と第２の回転
圧縮要素３４との間には中間仕切板３６が挟持されてい
る。即ち、第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要
素３４は、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上
下に配置されたシリンダ３８、シリンダ４０と、この上
下シリンダ３８、４０内を１８０度の位相差を有して回
転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合されて偏
心回転する上下ローラ４６、４８と、この上下ローラ４
６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内をそれぞ
れ低圧室側と高圧室側に区画する後述する上下ベーン５
０（下側のベーンは図示せず）と、上シリンダ３８の上
側の開口面及び下シリンダ４０の下側の開口面を閉塞し
て回転軸１６の軸受けを兼用する支持部材としての上部
支持部材５４及び下部支持部材５６にて構成される。
【００１９】上部支持部材５４および下部支持部材５６
には、吸込ポート１６１、１６２にて上下シリンダ３
８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路５８、６０
と、凹陥した吐出消音室６２、６４が形成されると共
に、これら両吐出消音室６２、６４の各シリンダ３８、
４０とは反対側の開口部はそれぞれカバーにより閉塞さ
れる。即ち、吐出消音室６２はカバーとしての上部カバ
ー６６、吐出消音室６４はカバーとしての下部カバー６
８にて閉塞される。
【００２０】この場合、上部支持部材５４の中央には軸
受け５４Ａが起立形成されており、吐出消音室６２はこ
の軸受け５４Ａの外側に形成されている。そして、軸受
け５４Ａの内面には筒状のブッシュ１２２が装着されて
いる。また、下部支持部材５６の中央には軸受け５６Ａ
が貫通形成されており、吐出消音室６４はこの軸受け５
６Ａの外側に形成されている。この下部支持部材５６の
下面（下シリンダ４０とは反対側の面）は平坦面とされ
ており、更に、軸受け５６Ａ内面にも筒状のブッシュ１
２３が装着されている。これらブッシュ１２２、１２３
は後述する如き摺動性・耐摩耗性の良い材料にて構成さ
れており、回転軸１６はこれらブッシュ１２２、１２３
を介して上部支持部材５４の軸受け５４Ａと下部支持部
材５６の軸受け５６Ａに保持される。
【００２１】この場合、下部カバー６８はドーナッツ状
の円形鋼板から構成されており、周辺部の４カ所を主ボ
ルト１２９・・・によって下から下部支持部材５６に固
定され、吐出ポート４１（冷媒流入部）にて第１の回転
圧縮要素３２の下シリンダ４０内部と連通する吐出消音
室６４（後述する分割室６２Ａ）の下面開口部を閉塞す
る。この主ボルト１２９・・・の先端は上部支持部材５
４に螺合する。下部カバー６８の内周縁は下部支持部材
５６の軸受け５６Ａ内面より内方に突出しており、これ
によって、ブッシュ１２３の下端面（下シリンダ４０と
は反対側の端部）は下部カバー６８によって保持され、
脱落が防止されている（図９）。
【００２２】これにより、下部支持部材５６の軸受け５
６Ａの下端部にブッシュ１２３の抜け止め形状を成形す
る必要が無くなり、下部支持部材５６の形状が簡素化さ
れ、生産コストの削減が図れるようになる。尚、図１０
は下部支持部材５６の下面を示しており、１２８は吐出
消音室６４内において吐出ポート４１を開閉する第１の
回転圧縮要素３２の吐出弁である。
【００２３】ここで、下部支持部材５６は鉄系の焼結材
料（鋳物でも可）により構成されており、下部カバー６
８を取り付ける側の面（下面）は、平面度０．１ｍｍ以
下に加工された後、スチーム処理が加えられている。こ
のスチーム処理によって下部カバー６８を取り付ける側
の面は酸化鉄となるため、焼結材料内部の孔が塞がれて
シール性が向上する。これにより、下部カバー６８と下
部支持部材５６間にガスケットを介設する必要が無くな
る。
【００２４】尚、吐出消音室６４の冷媒流出部と密閉容
器１２内における上部カバー６６の電動要素１４側は、
上下シリンダ３８、４０や中間仕切板３６を貫通する孔
である連通路６３にて連通されている（図４）。この場
合、連通路６３の上端には中間吐出管１２１が立設され
ており、この中間吐出管１２１は上方の電動要素１４の
ステータ２２に巻装された相隣接するステータコイル２
８、２８間の隙間に指向している（図６）。
【００２５】また、上部カバー６６は吐出ポート３９
（冷媒流入部）にて第２の回転圧縮要素３４の上シリン
ダ３８内部と連通する吐出消音室６２の上面開口部（電
動要素１４側の開口部）を閉塞し、密閉容器１２内を吐
出消音室６２と電動要素１４側とに仕切る。この上部カ
バー６６は厚さ２ｍｍ以上１０ｍｍ以下（実施例では最
も望ましい６ｍｍとされている）であって、前記上部支
持部材５４の軸受け５４Ａが貫通する孔が形成された略
ドーナッツ状の円形鋼板から構成されており、上部支持
部材５４との間にビード付きのガスケット１２４を挟み
込んだ状態で、当該ガスケット１２４を介して周辺部が
４本の主ボルト７８・・・により、上から上部支持部材
５４に固定されている。この主ボルト７８・・・の先端
は下部支持部材５６に螺合し、それによって、上部カバ
ー６６と上部支持部材５４は上シリンダ３８などと結合
一体化される。
【００２６】ここで、上部カバー６６の厚さ寸法を２ｍ
ｍより薄くして試験した場合、吐出消音室６２の内圧に
よって変形する危険性が出てきた。一方、上部カバー６
６の厚さ寸法を１０ｍｍより厚くした場合、今度は上面
がステータ２２（ステータコイル２８）に接近してしま
い、絶縁が危惧される結果となった。本発明では上部カ
バー６６を上記の如き範囲の厚さ寸法とすることで、密
閉容器１２内よりも高圧となる吐出消音室６２の圧力に
十分に耐えながら、ロータリコンプレッサ１０自体の小
型化を達成し、電動要素１４との絶縁距離を確保するこ
ともできるようになる。更に、この上部カバー６６の内
周端面と軸受け５４Ａの外面間にはＯリング１２６が設
けられている（図１２）。係るＯリング１２６により軸
受け５４Ａ側のシールを行うことで、上部カバー６６の
内周端面で十分にシールを行い、ガスリークを防ぐこと
ができるようになり、吐出消音室６２の容積拡大が図れ
ると共に、従来の如くＣリングにより上部カバー６６の
内側縁部を軸受け５４Ａに固定する必要も無くなる。こ
こで、図１１において１２７は吐出消音室６２内におい
て吐出ポート３９を開閉する第２の回転圧縮要素３４の
吐出弁である。
【００２７】次に、係る上部支持部材５４内の吐出消音
室６２の形状について図１１に基づいて説明する。図１
１は上部支持部材５４の上面図を示しており、図中１７
２は前記主ボルト７８を挿通する孔であり、軸受け５４
Ａの外側に４カ所等９０度の間隔で形成されている。ま
た、１７３は後述する補助ボルト１３６を挿通する孔で
あり、孔１７２・・・の外側に２カ所形成されている。
【００２８】そして、吐出消音室６２は実施例では４つ
の分割室６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄと、これら分
割室６２Ａ〜６２Ｄを相互に直列に連通するための狭幅
の通路６２Ｅ・・（３カ所）とから構成されている。即
ち、分割室６２Ａと６２Ｂ、６２Ｂと６２Ｃ、６２Ｃと
６２Ｄは通路６２Ｅによりそれぞれ連通されているが、
分割室６２Ａと６２Ｄ間には通路は存在しない。
【００２９】また、各分割室６２Ａ〜６２Ｄと通路６２
Ｅ・・は軸受け５４Ａ外側にそれを囲むように配置され
ており、分割室６２Ａ〜６２Ｄはそれぞれ隣接する孔１
７２、１７２間に配置され、通路６２Ｅ・・は孔１７２
・・の軸受け５４Ａ側に配置されている。そして、前記
吐出ポート３９は一端に位置する分割室６２Ａ内に開口
しており、前記吐出弁１２７は分割室６２Ｂから通路６
２Ｅを経て６２Ａに渡るかたちで収納されている。ま
た、他端に位置する分割室６２Ｄ内には上部支持部材５
４内に形成された吐出通路１７２（冷媒流出部）が開口
している。
【００３０】このように吐出消音室６２の各分割室６２
Ａ〜６２Ｄ及び通路６２Ｅ・・を配置したことで、各分
割室６２Ａ〜６２Ｄを主ボルト７８、７８間に位置し、
通路６２Ｅは主ボルト７８の軸受け５４Ａ側に位置す
る。これにより、主ボルト７８・・・以外のスペースを
効率良く利用して吐出消音室６２の各分割室６２Ａ〜６
２Ｄと狭幅の通路６２Ｅ・・・を形成することができる
ようになる。
【００３１】次に、上シリンダ３８の下側の開口面及び
下シリンダ４０の上側の開口面を閉塞する中間仕切板３
６内には、上シリンダ３８内の吸込側に対応する位置
に、図１３、図１４に示す如く外周面から内周面に至
り、外周面と内周面とを連通して給油路を構成する貫通
孔１３１が細孔加工により穿設されており、この貫通路
１３１の外周面側の封止材（メクラピン）１３２を圧入
して外周面側の開口を封止している。また、この貫通孔
１３１の中途部には上側に延在する連通孔（縦孔）１３
３が穿設されている。
【００３２】一方、上シリンダ３８の吸込ポート１６１
（吸込側）には中間仕切板３６の連通孔１３３に連通す
るインジェクション用の連通孔１３４が穿設されてい
る。また、回転軸１６内には図７に示す如く軸中心に鉛
直方向のオイル孔８０と、このオイル孔８０に連通する
横方向の給油孔８２、８４（上下偏心部４２、４４にも
形成されている）が形成されており、中間仕切板３６の
貫通孔１３１の内周面側の開口は、これらの給油孔８
２、８４を介してオイル孔８０に連通している。
【００３３】後述する如く密閉容器１２内は中間圧とな
るため、２段目で高圧となる上シリンダ３８内にはオイ
ルの供給が困難となるが、中間仕切板３６を係る構成と
したことにより、密閉容器１２内底部のオイル溜めから
汲み上げられてオイル孔８０を上昇し、給油孔８２、８
４から出たオイルは、中間仕切板３６の貫通孔１３１に
入り、連通孔１３３、１３４から上シリンダ３８の吸込
側（吸込ポート１６１）に供給されるようになる。
【００３４】図１６中Ｌは上シリンダ３８内の圧力変動
を示し、図中Ｐ１は中間仕切板３６の内周面の圧力を示
す。この図にＬ１で示す如く上シリンダ３８の吸込側の
圧力（吸入圧力）は、吸入過程においては吸入圧損によ
り中間仕切板３６の内周面側の圧力よりも低下する。こ
の期間に回転軸１６のオイル孔８０から中間仕切板３６
の貫通孔１３１、連通孔１３３を経て上シリンダ３８の
連通孔１３４より上シリンダ３８内にオイルがインジェ
クションされ、給油が成されることになる。
【００３５】上述の如く上下シリンダ３８、４０、中間
仕切板３６、上下支持部材５４、５６及び上下カバー６
６、６８はそれぞれ４本の主ボルト７８・・・と主ボル
ト１２９・・・にて上下から締結されるが、更に、上下
シリンダ３８、４０、中間仕切板３６、上下支持部材５
４、５６は、これら主ボルト７８、１２９の外側に位置
する補助ボルト１３６、１３６により締結される（図
４）。この補助ボルト１３６は上部支持部材５４側から
挿入され、先端は下支持部材５６に螺合している。
【００３６】また、この補助ボルト１３６は前述したベ
ーン５０の後述する案内溝７０の近傍に位置している。
このように補助ボルト１３６、１３６を追加して回転圧
縮機構部１８を一体化することで、内部が極めて高圧と
なることに対するシール性の確保が成されると共に、ベ
ーン５０の案内溝７０の近傍を締め付けるので、案内溝
７０からの背圧ガスリークも防止できるようになる。
【００３７】一方、上シリンダ３８内には前述したベー
ン５０を収納する案内溝７０と、この案内溝７０の外側
に位置してバネ部材としてのスプリング７６を収納する
収納部７０Ａが形成されており、この収納部７０Ａは案
内溝７０側と密閉容器１２（容器本体１２Ａ）側に開口
している（図８）。前記スプリング７６はベーン５０の
外側端部に当接し、常時ベーン５０をローラ４６側に付
勢する。そして、このスプリング７６の密閉容器１２側
の収納部７０Ａ内には金属製のプラグ１３７が設けら
れ、スプリング７６の抜け止めの役目を果たす。案内溝
７０に連通した図示しない背圧室には第２の回転圧縮要
素３４の吐出圧力が背圧として加えられるため、プラグ
１３７のスプリング７６側は高圧、密閉容器１２側は中
間圧となる。
【００３８】この場合、プラグ１３７の外寸は収納部７
０Ａの内寸よりも小さく設定され、プラグ１３７は収納
部７０Ａ内に隙間嵌めにより挿入される。また、プラグ
１３７の周面には当該プラグ１３７と収納部７０Ａの内
面間をシールするためのＯリング１３８が取り付けられ
ている。そして、上シリンダ３８の外端、即ち、収納部
７０Ａの外端と密閉容器１２の容器本体１２Ａ間の間隔
は、Ｏリング１３８からプラグ１３７の密閉容器１２側
の端部までの距離よりも小さく設定されている。
【００３９】係る寸法関係としたことにより、プラグ１
３７を収納部７０Ａ内に圧入固定する場合の如く、上シ
リンダ３８が変形して上部支持部材５４との間のシール
性が低下し、性能悪化を来す不都合を未然に回避するこ
とができるようになる。また、係る隙間嵌めであって
も、上シリンダ３８と密閉容器１２間の間隔をＯリング
１３８からプラグ１３７の密閉容器１２側の端部までの
距離よりも小さく設定しているので、プラグ１３７が収
納部７０Ａから押し出される方向に移動しても、密閉容
器１２に当接して移動が阻止された時点で依然Ｏリング
１３８は収納部７０Ａ内に位置してシールするので、プ
ラグ１３８の機能には何ら問題は生じない。
【００４０】ところで、回転軸１６と一体に１８０度の
位相差を持って形成される上下偏心部４２、４４の相互
間を連結する連結部９０は、その断面形状を回転軸１６
の円形断面より断面積を大きくして剛性を持たせるため
に非円形状の例えばラグビーボール状とされている（図
１７）。即ち、回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４
４を連結する連結部９０の断面形状は上下偏心部４２、
４４の偏心方向に直交する方向でその肉厚を大きくして
いる（図中ハッチングの部分）。
【００４１】これにより、回転軸１６に一体に設けられ
た上下偏心部４２、４４を連結する連結部９０の断面積
が大きくし、断面２次モーメントを増加させて強度（剛
性）を増し、耐久性と信頼性を向上させている。特に使
用圧力の高い冷媒を２段圧縮する場合、高低圧の圧力差
が大きいために回転軸１６にかかる荷重も大きくなる
が、連結部９０の断面積を大きくしてその強度（剛性）
を増し、回転軸１６が弾性変形してしまうのを防止して
いる。
【００４２】この場合、上側の偏心部４２の中心をＯ１
とし、下側の偏心部４４の中心をＯ２とすると、偏心部
４２の偏心方向側の連結部９０の面の円弧の中心はＯ
１、偏心部４４の偏心方向側の連結部９０の面の円弧の
中心はＯ２としている。これにより、回転軸１６を切削
加工機にチャックして上下偏心部４２、４４と連結部９
０を切削加工する際、偏心部４２を加工した後、半径の
みを変更して連結部９０の一面を加工し、チャック位置
を変更して連結部９０の他面を加工し、半径のみを変更
して偏心部４４を加工すると云う作業が可能となる。こ
れにより、回転軸１６をチャックし直す回数が減少して
生産性が著しく改善されるようになる。
【００４３】そして、この場合冷媒としては地球環境に
やさしく、可燃性および毒性等を考慮して自然冷媒であ
る炭酸ガスの一例としての前記二酸化炭素（ＣＯ2）を
使用し、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネ
ラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エス
テル油等既存のオイルが使用される。
【００４４】密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面に
は、上部支持部材５４と下部支持部材５６の吸込通路５
８、６０、吐出消音室６２に続く吐出通路１７１及び上
部カバー６６の上側（電動要素１４の下端に略対応する
位置）に対応する位置に、スリーブ１４１、１４２、１
４３及び１４４がそれぞれ溶接固定されている。スリー
ブ１４１と１４２は上下に隣接すると共に、スリーブ１
４４はスリーブ１４１と略９０度ずれた位置にある。
【００４５】そして、スリーブ１４１内には上シリンダ
３８に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９２の一端
が挿入接続され、この冷媒導入管９２の一端は上シリン
ダ３８の吸込通路５８に連通される。この冷媒導入管９
２は密閉容器１２の上側を通過してスリーブ１４４に至
り、他端はスリーブ１４４内に挿入接続されて密閉容器
１２内に連通する。
【００４６】また、スリーブ１４２内には下シリンダ４
０に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９４の一端が
挿入接続され、この冷媒導入管９４の一端は下シリンダ
４０の吸込通路６０に連通される。この冷媒導入管９４
の他端はアキュムレータ１４６の下端に接続されてい
る。また、スリーブ１４３内には冷媒吐出管９６が挿入
接続され、この冷媒吐出管９６の一端は上部支持部材５
４内の吐出通路１７１を介して吐出消音室６２の分割室
６２Ｄに連通される。
【００４７】上記アキュムレータ１４６は吸込冷媒の気
液分離を行うタンクであり、密閉容器１２の容器本体１
２Ａの上部側面に溶接固定された密閉容器側のブラケッ
ト１４７にアキュムレータ側のブラケット１４８を介し
て取り付けられている。このブラケット１４８はブラケ
ット１４７から上方に延在し、アキュムレータ１４６の
上下方向の略中央部を保持しており、その状態でアキュ
ムレータ１４６は密閉容器１２の側方に沿うかたちで配
置される。冷媒導入管９２はスリーブ１４１から出た
後、実施例では右方に屈曲した後、上昇しており、アキ
ュムレータ１４６の下端はこの冷媒導入管９２に近接す
るかたちとなる。そこで、アキュムレータ１４６の下端
から降下する冷媒導入管９４は、スリーブ１４１から見
て冷媒導入管９２の屈曲方向とは反対の左側を迂回して
スリーブ１４２に至るように引き回されている（図
３）。
【００４８】即ち、上部支持部材３８と下部支持部材４
０の吸込通路５８、６０にそれぞれ連通する冷媒導入管
９２、９４は密閉容器１２から見て水平方向で反対の方
向に屈曲されたかたちとされており、これにより、アキ
ュムレータ１４６の上下寸法を拡大して容積を増やして
も、各冷媒導入管９２、９４が相互に干渉しないように
配慮されている。
【００４９】また、スリーブ１４１、１４３、１４４の
外面周囲には配管接続用のカプラが係合可能な鍔部１５
１が形成されており、スリーブ１４２の内面には配管接
続用のネジ溝１５２が形成されている。これにより、ス
リーブ１４１、１４３、１４４にはロータリコンプレッ
サ１０の製造工程における完成検査で気密試験を行う場
合に試験用配管のカプラを鍔部１５１に容易に接続でき
るようになると共に、スリーブ１４２にはネジ溝１５２
を使用して試験用配管を容易にネジ止めできるようにな
る。特に、上下で隣接するスリーブ１４１と１４２は、
一方のスリーブ１４１に鍔部１５１が、他方のスリーブ
１４２にネジ溝１５２が形成されていることで、狭い空
間で試験用配管を各スリーブ１４１、１４２に接続可能
となる。
【００５０】そして、実施例のロータリコンプレッサ１
０は図１８に示すような給湯装置１５３の冷媒回路に使
用される。即ち、ロータリコンプレッサ１０の冷媒吐出
管９６は水加熱用のガスクーラ１５４の入口に接続され
る。このガスクーラ１５４が給湯装置１５３の図示しな
い貯湯タンクに設けられる。ガスクーラ１５４を出た配
管は減圧装置としての膨張弁１５６を経て蒸発器１５７
の入口に至り、蒸発器１５７の出口は冷媒導入管９４に
接続される。また、冷媒導入管９２の中途部からは図
２、図３では図示していないが除霜回路を構成するデフ
ロスト管１５８が分岐し、流路制御装置としての電磁弁
１５９を介してガスクーラ１５４の入口に至る冷媒吐出
管９６に接続されている。尚、図１８ではアキュムレー
タ１４６は省略されている。
【００５１】以上の構成で次に動作を説明する。尚、加
熱運転では電磁弁１５９は閉じているものとする。ター
ミナル２０および図示されない配線を介して電動要素１
４のステータコイル２８に通電されると、電動要素１４
が起動してロータ２４が回転する。この回転により回転
軸１６と一体に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合され
た上下ローラ４６、４８が上下シリンダ３８、４０内を
偏心回転する。
【００５２】これにより、冷媒導入管９４および下部支
持部材５６に形成された吸込通路６０を経由して吸込ポ
ート１６２から下シリンダ４０の低圧室側に吸入された
低圧（一段目吸入圧ＬＰ：４ＭＰａＧ）の冷媒ガスは、
ローラ４８とベーンの動作により圧縮されて中間圧（Ｍ
Ｐ１：８ＭＰａＧ）となり下シリンダ４０の高圧室側よ
り吐出ポート４１、下部支持部材５６に形成された吐出
消音室６４から連通路６３を経て中間吐出管１２１から
密閉容器１２内に吐出される。
【００５３】このとき、中間吐出管１２１は上方の電動
要素１４のステータ２２に巻装された相隣接するステー
タコイル２８、２８間の隙間に指向しているので、未だ
比較的温度の低い冷媒ガスを電動要素１４方向に積極的
に供給できるようになり、電動要素１４の温度上昇が抑
制されるようになる。また、これによって、密閉容器１
２内は中間圧（ＭＰ１）となる。
【００５４】そして、密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガ
スは、スリーブ１４４から出て（中間吐出圧は前記ＭＰ
１）冷媒導入管９２及び上部支持部材５４に形成された
吸込通路５８を経由して吸込ポート１６１から上シリン
ダ３８の低圧室側に吸入される（２段目吸入圧ＭＰ
２）。吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ４６とベ
ーン５０の動作により２段目の圧縮が行なわれて高温高
圧の冷媒ガスとなり（２段目吐出圧ＨＰ：１２ＭＰａ
Ｇ）、高圧室側から吐出ポート３９を通り上部支持部材
５４に形成された吐出消音室６２の分割室６２Ａ内に吐
出される。
【００５５】この分割室６２Ａ内に流入した高圧の冷媒
ガスは、分割室６２Ａを出て狭幅の通路６２Ｅを通り、
次に分割室６２Ｂに入る。そして、次にこの分割室６２
Ｂから出て通路６２Ｅを通り、次に分割室６２Ｃに入
る。更に、次にこの分割室６２Ｃから出て通路６２Ｅを
通り、最後に分割室６２Ｄに入る。そして、分割室６２
Ｄから出て吐出通路１７１に入り、そこを通過して冷媒
吐出管９６を経由し、ガスクーラ１５４内に流入する。
【００５６】このように上シリンダ３８内部で圧縮さ
れ、吐出ポート３９から吐出消音室６２内に流入した高
圧の冷媒ガスは、複数の分割室６２Ａ〜６２Ｄとそれら
を連通する狭幅の通路６２Ｅ・・を次々に通過して吐出
通路１７１から出ていくので、冷媒ガスの脈動は各分割
室６２Ａ〜６２Ｄと狭幅の通路６２Ｅ・・を通過する過
程で効果的に吸収されるようになり、ロータリコンプレ
ッサ１０の騒音と振動を効果的に抑制することができる
ようになる。
【００５７】そして、ガスクーラ１５４内に流入したと
きの冷媒温度は略＋１００℃まで上昇しており、係る高
温高圧の冷媒ガスは放熱して、貯湯タンク内の水を加熱
し、約＋９０℃の温水を生成する。
【００５８】一方、ガスクーラ１５４において冷媒自体
は冷却され、ガスクーラ１５４を出る。そして、膨張弁
１５６で減圧された後、蒸発器１５７に流入して蒸発
し、アキュムレータ１４６（図１８では示していない）
を経て冷媒導入管９４から第１の回転圧縮要素３２内に
吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００５９】特に、低外気温の環境ではこのような加熱
運転で蒸発器１５７には着霜が成長する。その場合には
電磁弁１５９を開放し、膨張弁１５６は全開状態として
蒸発器１５７の除霜運転を実行する。これにより、密閉
容器１２内の中間圧の冷媒（第２の回転圧縮要素３４か
ら吐出された少量の高圧冷媒を含む）は、デフロスト管
１５８を通ってガスクーラ１５４に至る。この冷媒の温
度は＋５０〜＋６０℃程であり、ガスクーラ１５４では
放熱せず、当初は逆に冷媒が熱を吸収するかたちとな
る。そして、ガスクーラ１５４から出た冷媒は膨張弁１
５６を通過し、蒸発器１５７に至るようになる。即ち、
蒸発器１５７には略中間圧の比較的温度の高い冷媒が減
圧されずに実質的に直接供給されるかたちとなり、これ
によって、蒸発器１５７は加熱され、除霜されることに
なる。
【００６０】このように、第１の回転圧縮要素３２から
吐出された中間圧の冷媒ガスを密閉容器１２から取り出
して蒸発器１５７の除霜を行うようにしているので、第
２の回転圧縮要素３４から吐出された高圧冷媒を蒸発器
１５７に減圧せずに供給する場合に発生する第２の回転
圧縮要素３４の吐出（高圧）と吸込（中間圧）における
圧力の逆転現象を防止することができるようになる。
【００６１】尚、上記実施例では内部中間圧型多段圧縮
式のロータリコンプレッサについて説明したが、本発明
はこれに限らず、単一の回転圧縮要素を有するロータリ
コンプレッサにも有効である。また、実施例ではロータ
リコンプレッサ１０を給湯装置１５３の冷媒回路に用い
たが、これに限らず、室内の暖房用などに用いても本発
明は有効である。
【００６２】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、密閉
容器内に電動要素と、この電動要素の回転軸にて駆動さ
れる回転圧縮要素を備えたロータリコンプレッサにおい
て、回転圧縮要素を構成するためのシリンダと、このシ
リンダの開口面を閉塞すると共に、中央に回転軸の軸受
けを有する支持部材と、軸受け外側の支持部材に形成さ
れ、冷媒流入部にてシリンダ内部と連通すると共に、冷
媒流出部を備えた吐出消音室とを備え、この吐出消音室
を、複数の分割室と、これら複数の分割室を相互に連通
する狭幅の通路とから構成し、冷媒流入部及び冷媒流出
部を、連通された両端の分割室にそれぞれ設けたので、
シリンダ内部で圧縮され、冷媒流入部から吐出消音室内
に流入した冷媒ガスは、複数の分割室とそれらを連通す
る狭幅の通路を次々に通過して冷媒流出部から出てい
く。
【００６３】これにより、冷媒ガスの脈動は各分割室と
狭幅の通路を通過する過程で効果的に吸収されるように
なり、ロータリコンプレッサの騒音と振動を効果的に抑
制することができるようになるものである。
【００６４】請求項２の発明によれば、上記に加えて支
持部材をシリンダと結合するための複数のボルトを備
え、吐出消音室の分割室を各ボルト間に配置し、狭幅の
通路を各ボルトの軸受け側に配置したので、支持部材と
シリンダとを結合するボルト以外のスペースを効率良く
利用して吐出消音室の複数の分割室と狭幅の通路を形成
することができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のロータリコンプレッサの縦断
面図である。
【図２】図１のロータリコンプレッサの正面図である。
【図３】図１のロータリコンプレッサの側面図である。
【図４】図１のロータリコンプレッサのもう一つの縦断
面図である。
【図５】図１のロータリコンプレッサの更にもう一つの
縦断面図である。
【図６】図１のロータリコンプレッサの電動要素部分の
平断面図である。
【図７】図１のロータリコンプレッサの回転圧縮機構部
の拡大断面図である。
【図８】図１のロータリコンプレッサの第２の回転圧縮
要素のベーン部分の拡大断面図である。
【図９】図１のロータリコンプレッサの下部支持部材及
び下部カバーの断面図である。
【図１０】図１のロータリコンプレッサの下部支持部材
の下面図である。
【図１１】図１のロータリコンプレッサの上部支持部材
の上面図である。
【図１２】図１のロータリコンプレッサの上部支持部材
及び上カバーの断面図である。
【図１３】図１のロータリコンプレッサの中間仕切板の
上面図である。
【図１４】図１３Ａ−Ａ線断面図である。
【図１５】図１のロータリコンプレッサの上シリンダの
上面図である。
【図１６】図１のロータリコンプレッサの上シリンダの
吸入側の圧力変動を示す図である。
【図１７】図１のロータリコンプレッサの回転軸の連結
部の形状を説明するための断面図である。
【図１８】図１のロータリコンプレッサを適用した給湯
装置の冷媒回路図である。
【符号の説明】
１０ ロータリコンプレッサ １２ 密閉容器 １４ 電動要素 １６ 回転軸 １８ 回転圧縮機構部 ２０ ターミナル ３２ 第１の回転圧縮要素 ３４ 第２の回転圧縮要素 ３６ 中間仕切板 ３８、４０ シリンダ ３９、４１ 吐出ポート ４２ 偏心部 ４４ 偏心部 ４６ ローラ ４８ ローラ ５０ ベーン ５４ 上部支持部材 ５６ 下部支持部材 ６２ 吐出消音室 ６２Ａ〜６２Ｄ 分割室 ６２Ｅ 通路 ６４ 吐出消音室 ６６ 上部カバー ６８ 下部カバー ７０ 案内溝 ７０Ａ 収納部 ７６ スプリング（バネ部材） ７８、１２９ 主ボルト ９０ 連結部 ９２、９４ 冷媒導入管 ９６ 冷媒吐出管 １２４ ガスケット １２６ Ｏリング １５３ 給湯装置 １５４ ガスクーラ １５６ 膨張弁 １５７ 蒸発器 １５８ デフロスト管 １５９ 電磁弁 １７１ 吐出通路
フロントページの続き (72)発明者 松本 兼三 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松浦 大 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 里 和哉 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 斎藤 隆泰 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 江原 俊行 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 今井 悟 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 小田 淳志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 佐藤 孝 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松森 裕之 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB04 AC03 BA03 CD00 CD03 CE02 CE05 3H029 AA04 AA09 AA13 AB03 BB22 BB32 CC03 CC04 CC05 CC06 CC15 CC25 CC26 CC28

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 密閉容器内に電動要素と、該電動要素の
    回転軸にて駆動される回転圧縮要素を備えたロータリコ
    ンプレッサにおいて、 前記回転圧縮要素を構成するためのシリンダと、 該シリンダの開口面を閉塞すると共に、中央に前記回転
    軸の軸受けを有する支持部材と、 前記軸受け外側の前記支持部材に形成され、冷媒流入部
    にて前記シリンダ内部と連通すると共に、冷媒流出部を
    備えた吐出消音室とを備え、 該吐出消音室を、複数の分割室と、これら複数の分割室
    を相互に連通する狭幅の通路とから構成し、前記冷媒流
    入部及び冷媒流出部を、連通された両端の前記分割室に
    それぞれ設けたことを特徴とするロータリコンプレッ
    サ。
  2. 【請求項２】 前記支持部材を前記シリンダと結合する
    ための複数のボルトを備え、前記吐出消音室の分割室を
    前記各ボルト間に配置し、前記狭幅の通路を各ボルトの
    前記軸受け側に配置したことを特徴とする請求項１のロ
    ータリコンプレッサ。
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